用可编程逻辑器件设计新型压电马达驱动电路

提出了一种新的压电马达驱动电路设计方法，用可编程逻辑器件制作了驱动电路的波形发生部分，经过在MAX＋PLUSⅡ10．2软件上的仿真，结果表明：输出频率稳定度高，可以得到所需的结果．     

基于DC-DC升压和LC振荡的叠层压电陶瓷驱动电源研究

根据叠层压电陶瓷的大容性负载特性,在电路分析的基础上提出了基于DC-DC升压变换器和LC振荡的驱动控制电源,在驱动电路中加入偏置电压,使输出电压在-20 V到100 V之间,满足叠层压电陶瓷的驱动要求.将此驱动器用于压电直线电机,电机运转平稳,电路功耗小,通过匹配不同的电感实现了宽频率范围驱动.     

一种实用超声马达驱动电路的设计和制作

超声波马达是一种借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力的驱动结构。超声波马达需要专用电源供电,在实验室中只要具有信号发生及放大装置即可满足这个要求,而当马达作为某个装置的部件时,就需要配置专用的可移动电源器。针对实验室利用压电材料所研制的新型超声波马达,设计和制作出了一种专用驱动电路。该驱动电路由干电池提供直流电源,产生频率范围为10-100kHz,电压峰峰值为0-180V可调的超声波信号。实验结果表明,研制的电路性能稳定,能方便地驱动超声波马达,并良好运转。     

压电超声直线马达驱动电路的研究

本文介绍了压电超声直线马达的结构和工作原理，分析了清华大学超声研究室研制的超声振子箝位，压电驱动的直线蠕动马达的特点及其驱动电路和信号波形．     

1mm压电陶瓷管式微型超声马达研究

利用微型PZT压电陶瓷管研制微型超声马达．微型压电陶瓷管外径1mm，内径0.6mm，管长5mm．微型马达工作在压电陶瓷管的第一阶弯曲振动模式下，其谐振频率约为58.5kHz．在一定的驱动电压范围内，马达的转速与电压成线性关系，当驱动电压峰峰值为90V时，转速达3500r/min． 启动力矩为7.8μNm.利用压电陶瓷管研制的微型马达与相似尺寸的其他类型的微型超声马达相比，具有更大的力矩和更高的转速．     

高压共轨柴油机压电喷油器的驱动响应特性

基于高压共轨柴油机压电喷油器的工作原理,设计了驱动电路,讨论了该驱动电路对执行器的保护及能量回收特性.建立了电路的数学模型,通过对模型的分析及仿真,探讨了采用脉宽调制(PWM)驱动方式时执行器响应特性与脉宽调制频率的关系,以及驱动回路阻抗对执行器响应特性的影响.以仿真结果为依据进行了试验,验证了模型以及仿真分析的正确性.对比试验的结果表明:相对电磁阀式喷油器而言,压电喷油器的驱动响应快、工作稳定,能够更好地满足高压共轨燃油喷射系统的要求.     

基于LTC6090的桥式压电物镜驱动器驱动电源设计

针对数字共焦显微系统中压电物镜驱动器的控制应用,以LTC6090运算放大器为核心,采用误差放大电路结合桥式电路的形式,设计了一种单极性电压输出型压电物镜驱动器驱动电源。实验表明该驱动电源不仅结构相对简单,成本低廉,还具有线性度较高、静态纹波较小和方波响应较好的特点,能够满足本系统中压电物镜驱动器的驱动要求。     

一种自给基准参考电压的前置稳压器设计与研究

设计1种可实现自给基准参考电压的前置稳压器.提出1种新的电路结构,该电路结构由前置稳压电路和基准参考电压产生电路组成.前置稳压电路输出稳定电压为芯片其他模块提供稳定电压,基准参考电压产生电路输出与电源无关的基准参考电压,作为前置稳压电路的参考电压,通过反馈机制,实现稳定输出,从而为芯片在供电电压波动较大的情况下,提供稳定电压.采用BCD工艺模型对电路进行仿真,仿真结果证明此种稳压器的线性调整率为0.008%,负载电流由0上升至100 m A时,负载调整率是1.18%,当频率为10 k Hz时,电源纹波抑制比为-58 d B,频率为40 k Hz时,抑制比为-29.7 d B.     

基于积分器的压电陶瓷自感知执行器研究

拟用压电陶瓷执行器自感知位移,省去外部传感器．从基本压电方程出发,推导出压电陶瓷执行器晶片上自由电荷中包含的执行器位移信息,进而提出了一种基于积分器电路的压电陶瓷执行器位移自感知方法．对压电陶瓷叠堆执行器设计了电压驱动电路,同时设计了获取自由电荷的积分器电路．基于此复合电路,执行器在执行的同时,可以感知其自身的位移．该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易,克服了电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足．实验结果表明,在不同的驱动电压波形、不同的驱动电压频率下,基于积分器的压电陶瓷自感知执行器均能够很好地获取执行器的位移信号．     

双驱动足压电直线电机驱动电源的设计

设计了一种基于可编程片上系统的新型驱动器。根据非共振压电直线电机的驱动要求,设计了四路相位差分别为90°的正弦信号发生器。采用嵌入式芯片作为主处理器,结合直接内存存取数据传输技术,增大了输出信号的频率范围,提高了嵌入式系统的效率。设计了运算缓冲和线性功率放大电路,并对该电路进行了幅频特性分析。将设计的驱动器应用于非共振压电直线电机,电机驱动足交替运行,驱动信号稳定。     

多环节单/三相电力电子功率变换器的研究设计

运用现代电力电子技术和自动控制技术设计了一种多环节单/三相电力电子功率变换器,首先介绍了该功率变换器系统结构,然后详细介绍变换器的主电路和驱动电路,最后给出了试验调试结果,试验结果表明该功率变换器实现了单相电压至三相电压的变换且输出电压、频率连续可调。同时该功率变换系统中还加入了高频变压器,与传统变压器变相电路相比,具有体积小、重量轻的优点。该功率变换器可作为电力电子技术和电机传动控制领域的实验教学和课题研究平台。     

基于DSP电动摩托车用三相变压变频转换器

针对人们对石油短缺和环保问题的关注,研制了三相变压变频转换器,适合在电动摩托车的驱动系统中用作交流异步电动机的控制器。它由数字信号处理器DSP进行控制,根据输入信号线性地改变输出电压和频率,实现恒压频比控制,且设计有检测和保护电路的功能。通过仿真分析,证明该转换器的设计思路是正确的,其功能是可实现的。     

压电能量俘获系统建模及仿真

针对压电悬臂梁结构能量俘获系统进行建模,利用电路系统和机械系统的相似关系,将压电俘能结构模型等效为电路系统模型;为建立压电能量俘获系统完整模型,基于LTC3588-1为核心的能量转换电路等效为降压及整流电路,并利用LTspice软件仿真验证该等效电路的正确性.在Matlab/Simulink系统中搭建压电能量俘获系统整体模型并进行仿真,根据仿真结果对模型参数进行优化.通过对实验数据对比、分析,验证系统模型的合理性,结果表明系统可以稳定输出3.3 V直流电压,最佳阻抗匹配条件下,输出功率为2.6 mW.      

基于MSP430单片机的BUCK型数字电源设计与实现

提出一种基于MSP430单片机的BUCK变换器数字电源,开关频率为80KHz,效率在70%以上。用MSP430单片机内部自带的A/D对输出电压进行测量,与设定值进行比较,比较结果控制P-MOSFET栅极驱动PWM(脉冲宽度调制)波的占空比,电压值可通过按键设定,实现输出电压的数字化控制,并加外围的欠压及过流保护、电流测量等电路构成小型高效率的数字电源。     

基于Freescale DSP的实验教学平台搭建

以Freescale MC56F8346型数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）评估板为核心,开发了一款实验教学平台。该实验教学平台利用现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）拓展DSP的通用输入输出接口（General Purpose Input and Output,GPIO）资源,在外围拓展电路中加入电机、通信和人机交互等模块,使得实验教学平台不仅支持电机控制、数模转换等常见的硬件实验,还可以支持FIR滤波、FFT变换等经典的信号处理实验以及标准电流环输出等与工程实际应用紧密结合的实验,对提高本科生以及研究生对相关专业知识的理解具有十分重要的辅助作用。该平台已成功应用于本科生实验教学,并取得了良好的教学效果。     

主动式压电俘能电路研究分析

现有的压电俘能器大多是针对某一较窄频率范围内的振动情况而设计,但周围环境的频率范围非常宽泛且随时可能发生变化,导致一般俘能器很难实现能量俘获或俘能效率低,为了解决这一问题,设计了一种新的T型压电悬臂梁作为俘能装置。从结构设计和电路设计2方面出发,进行了静力学分析、模态分析和谐振分析,得出压电结构装置的固有频率和激振力频率等响应,对新型的主动式俘能电路进行设计,计算电路的功率损耗以及元器件损耗量。通过对主动式俘能电路进行计算仿真验证,以及对主动技术和被动技术进行对比分析,得到主动技术所获得的最大功率是被动技术的5倍。由此可知,运用电压控制型主动边界控制方法进行接口电路设计,主动利用每个压电换能周期中触发的电学边界条件,可有效增加输入压电俘能器的机械能,进而增大输出的电能。该研究创新了利用压电材料主动俘能的方式,对压电俘能的发展有积极的促进作用。     

直流电机驱动电路的应用实例

JLS系列小直径分层流量——含水测试仪（简称分测仪）,因实际测试方式不同或与不同的生产测井仪器组合使用,要求集流伞驱动电路的控制方法也随之不同。论文介绍了5种电机驱动控制电路的工作原理、性能特点及现场应用情况,基本方法是用电压等级方式控制直流电机的正反转,创新在于直流电机无触点切换,电路采用分离元件温度性能更加稳定。电机驱动电路作为分测仪的一个核心技术,它适应了各种抽油机井过环空分层测试仪的要求,应用范围更广;改进后的电路提高了分测仪撑、收伞成功率,从而进一步提高了现有仪器的一次下井测试成功率,节约了成本,提高了经济效益。     

基于EDA技术的步进电机控制电路设计

步进电机使用中常需要增减速控制,为此,针对驱动步进电机的脉冲,设计了一款脉冲频率控制电路,设计借鉴了直接数字频率合成（DDS）中相位累加的变频思想,使输出脉冲频率做到了线性递增和递减,且增频斜率可控,该设计为步进电机的实际应用提供了方便.电路逻辑功能采用VHDL语言描述,充分发挥了EDA技术优势.波形仿真结果表明,功能...     

基于 WSAR-ADC的降压型 DC-DC 控制器设计

设计了一种基于加窗逐次逼近寄存器（ WSAR）模拟数字转换器（ ADC）的降压型DC-DC控制器,这种WSAR-ADC适用于数字电源系统,通过对输入电压进行加窗处理,能有效地降低芯片的复杂度;并利用蚁群算法,对该DC-DC控制器的比例积分微分（PID）参数进行了整定,使得整个系统能够稳定工作。电路使用BCD（Bipolar/CMOS/DMOS）0．5μm工艺,输入电压3．3 V,输出电压1 V,设计最大负载电流2 A,纹波小于9 mV,开关频率500 kHz。经过验证,该降压型DC-DC控制器能满足数字电源的采样需求。